Nová metoda posuvného laserového texturování

Metoda posuvného laserového texturování (shifted Laser Surface Texturing, sLST) byla vyvinuta v NTC jako metoda odvrtávání velkého množství malých objektů na povrchu nebo v objemu materiálu. Tato metoda může být využita pro efektivní vytváření funkčních povrchů (např. hydrofobní, snižující tření, antibakteriální, světlo absorbující, zlepšující adhezi). Funkční povrchy se často skládají z pravidelně opakujících se struktur (objektů). U posuvného laserového texturování je celé množství objektů produkováno opakujícím se rychlým pohybem laseru po řádcích (rastr), kdy laserové pulzy jsou rychle rozprostřeny po celé ploše dílu – vždy jeden puls na jeden objekt. V dalších krocích se proces opakuje vždy s posunutím rastru o malou vzdálenost, odpovídající žádané vzdálenosti laserových pulzů v objektu. Objekty představují odstraněnou oblast povrchu určitého tvaru a velikosti (důlek, kvádr, donut). Rozsáhlá struktura má statisíce nebo miliony objektů. Metoda sLST odstraňuje nežádoucí efekt akumulace tepla a minimalizuje efekt stínění laseru plazmatem, zatímco současně umožňuje efektivní využití vysokého průměrného výkonu u pulzních laserů.

The shifted laser surface texturing

„Donutový“ povrch na niklové superslitině vytvořený metodou sLST za použití laseru s ultrakrátkými laserovými pulzy a skenovací hlavy. Obrázek z optického mikroskopu: donuty po zpracování (a – pohled ze shora, b – 3D sken).

Výhody nové metody posuvného laserového texturování

  • Až 100x rychlejší než nejlepší klasické metody
  • Překonání efektu tepelné akumulace a efektu stínění plazmatem –> efektivní využití vysokého průměrného výkonu u pulzních laserů (např. 1 kW ps laseru)
  • Přesná geometrie laserového texturování povrchů při zachování vysokých rychlostí skenování laserem
  • Miliony objektů bez výpočtového přetížení
  • Pro určité aplikace není třeba kupovat šroubovitý systém odvrtávání
  • Není třeba synchronizovat každý puls se skenerem
  • Umožňuje vytváření velkých ploch funkčních povrchů

Průmyslové aplikace

Současný vynález posuvného laserového texturování je výhodnou metodou pro rychlé, přesné a efektivní vytváření opakujícího se velkého množství mikro objektů na povrchu materiálu s použitím krátkých a ultrakrátkých laserových pulzů. Metoda sLST je speciálně výhodná pro kombinaci s hybridními polygonálními skenovacími systémy laserového svazku, kde lineární rastr je vytvářen polygonálním zrcadlem a postupné posuny rastru jsou zajištěny galvanometrickou částí skenovací hlavy. Zapracování algoritmu posuvné LST metody může být dodatečně zahrnuto do knihovny aktuálních sofwarů (jako LaserDesk, SAMLight, Lighter nebo Trumpf) nebo může být vytvořen samostatný software se specializací na používání posuvné LST metody.

Více informací o patentu

V případě dalších dotazů a pro spolupráci kontaktujte Ing. Jiřího Martana, Ph.D.